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512 線鐳射雷達實現量產上車,有多難?| 鈦媒體焦點

鐳射雷達將迎來大規模上車的關鍵期。

圖達通鮑君威預測,2022 年全行業鐳射雷達的上車量將達到 12 萬臺,2023 年將繼續飆升至 40-50 萬臺,2024 年將達到 100 萬臺。

今年以來,國內已有近 20 餘款搭載鐳射雷達的新車型推出,小鵬、蔚來等新勢力車企的持續助攻,讓鐳射雷達找到了新突破口,鐳射雷達在車端的應用不再是自動駕駛專屬品。

法國Yole諮詢公司報告顯示,中國鐳射雷達供應市場份額佔到了全球50%水平。中國作為世界上最大的鐳射雷達應用市場和供給市場,國內廠商無不搶灘量產上車。

12 月 22 日,曾在工業、大交通領域深耕的北醒也開始進入汽車領域,釋出了首款面向汽車的鐳射雷達“AD2”,且計劃於 2023 年實現量產。

業內首款 512 線鐳射雷達來了

在北醒新品暨戰略釋出會上,北醒 CEO 李遠釋出了北醒 512 線車規級鐳射雷達——AD2。據李遠介紹,這不僅是北醒首款車載鐳射雷達產品,也是行業首款 512 線的高效能鐳射主雷達,意味著中國車載鐳射雷達領域正式進入了業界領先的“512時代”。

那麼,這款先行產品的效能表現如何?

先看一組基本引數:

最大量程:在 10% 反射率下,有效探測距離為 200 米;

最小量程<0。5m;

視場角最大可以達到 120*25。6°;

解析度為 0。05*0。05。

可以看到,相比目前業內常用的64線、128 線鐳射雷達,512 線可探測的距離明顯更遠,且更為清晰。

需要說明的是,所謂的 64 線、128 線、512 線是根據鐳射雷達鐳射線束劃分,鐳射線束在豎直方向沿不同角度發出,經水平方向掃描實現對目標區域三維輪廓探測。

線束越多,解析度就越高,鐳射點雲密度就越大,對目標物的探測識別也就越清晰,從而獲取更精確的探測結果。

李遠舉了一個現實中應用的例子,當車輛以 100km/h 行駛過程時,一個 22cm 小目標物(平放的輪胎高度)出現在路面中央。常規情況下,從發現目標物到剎停的極限安全剎車距離至少需要 70m。以目前的 128 線鐳射雷達產品來說,相應情況下其對小目標的有效探測識別距離只有 31。5 米。

相反, 512 線鐳射雷達垂直解析度能夠達到 0。05°,可以使有效探測識別距離提高至 126 米,給汽車爭取到額外的安全距離,相當於給智慧駕駛系統爭取到額外的 2。1 秒的時間進行系統的決策、規劃與控制。

在李遠看來,這能夠在感知層面上為智慧駕駛使用者留出足夠的觀察與響應時間,以提升智慧駕駛的安全性。

 512 線產品量產難度有多大?

目前業內還尚未普及 512 線技術,在李遠看來,這不僅關乎商業戰略和路線佈局,而且與 512 線技術門檻相關。

不僅如此,產品研發僅是生產的一部分,實現量產才是產品週期的完成,量產作為鐳射雷達走向應用的重要閘口,是廠商在研發設計初期就必須進行考量的關鍵要素。

“如果採用傳統機械式鐳射雷達的做法來實現 512 線的解析度,就需要縱向地堆疊光源和接收器,並且收發間的相對位置精度需要控制在微米級以下,以目前的技術和製造水平很難突破成本、體積、散熱、可量產性等諸多方面的限制。”李遠說道。

而如果採用光學掃描替代器件堆疊的方式來實現 512 線的解析度,要做到0。05°的掃描精度,那麼光學掃描的角度精度就需要控制在萬分之一以內,即要求電機每秒鐘轉動近百圈,同時每圈的偏差還要小於秒針轉動的 120 分之一以內, 這同樣是一個非常大的技術挑戰。

無論是何種方式,都對光學設計、掃描精度、訊號處理、自動化校準裝調等方面提出考驗。

為了實現 512 線技術, 北醒透過採用半導體鐳射器和感測器陣列收發技術,以及自有專利的創新鐳射器驅動電路和接收訊號處理電路,由此提升訊號的動態範圍和信噪比,加之高精度的控制系統和自研光學系統,支援靈活配置的掃描模式及掃描軌跡的同時,也可以適配全自動裝配流水線並最終實現量產。

此外,為了讓 AD2 能夠平衡效能與成本之間的矛盾,使得商業化量產成為可能。北醒透過自研的雙軸高精掃描技術和雙電機控制演算法,不僅實現了 0。05° 的高精度掃描,還透過設計迭代成功的將電機控制電路的尺寸縮小一半,使得成本節約 40%。

在實際量產上,北醒並未像圖達通、禾賽等產商一樣自建產線,而是選擇與電子製造服務商 Jabil 達成量產合作,前者負責產品研發設計,後者負責後端生產。

按照規劃,

AD2 將於 2023 年實現量產交付,主要面向造車新勢力、傳統車廠、無人駕駛方案商三大群體。

據李遠在發採訪中透露,目前 AD2 已獲多個車型的定點,定點總數 18 萬臺。“主雷達已有一家車企定點,為新造車勢力,輔雷達也已獲得多家定點,多是傳統車廠”,不過出於保密義務,李遠並未透露具體車企。

車載鐳射雷達將迎來黃金增長期

不難看出,北醒進入車載鐳射雷達領域其實是有備而來。

北醒之前在工業、大交通領域的佈局和技術積累,曾量產 600 線高線數工規級混合固態鐳射雷達,用於軌道交通領域。截至目前,北醒的鐳射雷達相關專利數量已位居全球前列,其中專利申請公開 413 項,專利授權 200 項。

如今,北醒開始進入汽車這一競爭激烈的角逐場,不難想見北醒的野心。畢竟,沒有廠商願意錯過車載鐳射雷達這一千億市場。

事實上,不僅是北醒,國內其它鐳射雷達廠商也在加速產品佈局,資料顯示,目前全國已有 40 多家鐳射雷達生產企業,競爭態勢越發激烈。而放眼海外市場,原本跑在行業前列的國外鐳射雷達廠商卻陷入合併、退市、倒閉的漩渦之中。

歸於這一“冰火兩重天”的境況,李遠認為,這是行業發展必然要經歷的過程。“行業需要經歷一個泡沫的破滅期,要把泡沫擠掉,跑通商業邏輯,才能進入黃金增長期。”

同時,李遠也認為,這對國內廠商來說是一個發展的好時機。“這意味著有很多資源釋放出來,能夠提升業界的競價能力,對國內廠商來說,這是獲得訂單、融資、招募人才的好時機。”

誰能率先拿下車企的訂單,實現產品交付量產,將成為勝負的關鍵。競爭的序幕才剛剛拉開,儘管北醒已經發布了目前業內最高線束的車載鐳射雷達產品,但並不意味著已經取得勝利。

“512 線產品是一個節點,而非終點。”李遠說道,“鐳射雷達的線數絕不是到 512 線就停了,後面還在卷,這不是一兩年能卷完的。”

對鐳射雷達產商而言,更大的難關和挑戰,可能還在後頭。

(本文首發鈦媒體App ,作者 | 肖漫,編輯 | 張敏)